赛车悬挂设计简介

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f1方程式赛车的基础知识

f1方程式赛车的基础知识F1方程式赛车是一项世界知名的汽车竞技项目，也被称为“汽车界的皇冠”，它具有激烈的竞争、高速的赛车以及先进的技术。

F1方程式赛车运动起源于20世纪初的欧洲，经过一百多年的发展与演变，如今已成为世界范围内最受欢迎的赛车运动之一。

一、赛车技术1.1 发动机：F1赛车的发动机是其最重要的部分之一。

通常采用V 型8缸引擎，最大转速可达18000转/分钟，功率超过900马力。

这种高性能的发动机使得F1赛车能够在短时间内达到极高的速度，并在赛道上展现出卓越的加速性能。

1.2 底盘：F1赛车的底盘采用碳纤维复合材料制造，重量轻、强度高，能够在高速行驶时提供足够的稳定性和刚性，同时也能够有效减少风阻。

1.3 悬挂系统：F1赛车的悬挂系统采用独立悬挂设计，使得车辆在高速行驶时能够更好地吸收震动，保持稳定性和操控性。

1.4 制动系统：F1赛车的制动系统采用碳碳盘制动器，这种制动器具有更高的耐高温性能和制动力，能够在高速行驶时提供更好的刹车效果。

1.5 风洞测试：F1赛车的设计和优化是通过风洞测试来完成的。

在风洞中，工程师们可以模拟不同速度和角度下的空气流动情况，通过对赛车外形和空气动力学性能的调整，提高赛车的速度和稳定性。

二、赛车规则2.1 赛道：F1赛车的赛道一般是固定的，包括直线、弯道和复杂的S弯等。

赛道的长度一般在4-7公里之间，不同赛道的特点也不尽相同，例如蒙特卡洛赛道的弯道多、摩纳哥赛道的狭窄等。

2.2 赛制：F1赛车的比赛一般分为正赛和排位赛两个阶段。

排位赛用于决定赛车的起跑顺序，正赛则根据起跑顺序进行比赛，并在规定的圈数内确定最终名次。

2.3 技术规则：F1赛车的技术规则非常严格，包括发动机的规格、车身重量、燃料消耗等方面的要求，旨在确保比赛的公平性和安全性。

2.4 裁判判罚：F1赛车的比赛中有专门的裁判团队负责监督比赛的进行，并对违反规则的车辆进行判罚，例如罚时、罚款和取消成绩等。

FSAE赛车悬架的优化设计及分析

2、阻尼：阻尼的大小直接影响赛车的反弹速度和行驶平顺性。阻尼过大，赛车反弹过快，会影响赛车的操控性和稳定性；阻尼过小，则会导致赛车行驶平顺性降低。
3、几何形状：悬架的几何形状决定了赛车在不同行驶状态下的性能表现。例如，多连杆悬架可以提供更好的操控性和稳定性，但需要更高的技术要求和更复杂的结构设计。
二、大学生方程式赛车悬架的设计
1、确定悬架类型：大学生方程式赛车通常采用麦弗逊式独立悬架，这种悬架具有结构简单、重量轻、占用空间小等优点。
2、选择合适的材料：考虑到赛车的轻量化和刚度需求，通常会选择高强度铝合金作为悬架的主要材料。
3、确定弹簧刚度和阻尼：弹簧刚度需要根据赛车重量和赛道特性进行选择，而阻尼则需根据驾驶风格和赛道条件进行调整。
1、按照设计图纸进行前期准备
在制造阶段，首先要按照设计图纸进行前期准备，包括加工制造、组装等。要确保各个零部件的尺寸和性能符合设计要求，同时要对材料和加工工艺进行严格把关，确保赛车制造的质量。Biblioteka 2、安装动力装置和其他附件
在制造过程中，要安装发动机、变速器等动力装置，并连接相关管路和附件。在这个过程中，要保证各个零部件之间的连接牢固可靠，同时要确保管路和线路的布置合理，不会影响赛车的性能和安全性。
二、FSAE赛车悬架设计
FSAE赛车的悬架设计需要充分考虑赛车性能的要求和实际行驶情况。一般来说，FSAE赛车的悬架设计需要考虑以下几个方面：
1、刚度：悬架的刚度是决定赛车操控性和舒适性的关键因素。刚度过高会导致赛车过于僵硬，操控性虽然好，但舒适性会降低；刚度过低则会导致赛车过于软弱，操控性降低，同时也会影响赛车的稳定性。
2、性能测试与评估：在完成悬架设计后，需要进行实际的性能测试和评估。这包括在实验室进行振动测试、刚度测试等，以及在赛道上进行实际的驾驶测试。根据测试结果对设计进行相应的调整和优化。

汽车悬挂的基本作用及类型

汽车悬挂的基本作用及类型汽车悬挂是指安装在汽车底盘上的系统，用于支撑车身、缓冲震动和保持车轮与地面的接触，以提供更安全、舒适的驾驶感受。

悬挂系统的主要作用有：吸收和缓冲来自不平路面的震动，提高车辆的稳定性和操控性，保持车辆车轮与地面的接触，减少磨损并提高轮胎的使用寿命，尽量减少车身的倾斜和抖动，提供舒适的驾驶体验。

下面将介绍几种常见的汽车悬挂类型。

1.弹簧悬挂系统：弹簧悬挂系统是一种常见的悬挂类型，其主要由弹簧和减震器组成，通过弹簧的弹性来缓冲来自路面的震动，再通过减震器将这些震动吸收和消散掉。

弹簧悬挂系统可以分为螺旋弹簧和叶片弹簧两种类型。

螺旋弹簧常用于轿车和跑车等小型车辆，而叶片弹簧则常用于重型卡车和商用车等。

弹簧悬挂系统能够提供较好的舒适性和操控性，但对于大幅度的冲击可能会有较大的反弹。

2.气囊悬挂系统：气囊悬挂系统采用气体压缩和释放的原理来实现对车身高度的调节。

气囊悬挂系统由气囊、空气压缩机和控制阀组成。

通过控制阀进行调节，可以改变气囊内气体的压力，从而调整车身高度。

气囊悬挂系统可以根据路况和驾驶需求来调整车身高度，提供更好的通过性和舒适性。

它常用于SUV和越野车等需要对越野性能和通过性有要求的车辆。

3.液压悬挂系统：液压悬挂系统是一种高级悬挂类型，它通过液压缸来实现对车身高度的调节。

液压悬挂系统由液压缸、液压泵和控制阀组成。

通过控制液压泵和阀门，可以调整液压缸内液体的流动，从而调整车身高度。

液压悬挂系统具有较高的可调节性和舒适性，可以根据需要在不同的驾驶模式下调整悬挂硬度和车身高度。

这种悬挂系统常用于高端豪华车和赛车等需要较高操控性能和舒适性能的车型。

除了上述几种常见的悬挂类型，还有其他一些特殊的悬挂系统，如电子悬挂系统、主动悬挂系统和磁流变悬挂系统等。

这些悬挂系统利用先进的技术和电子控制来实现对悬挂性能的精确调节，并根据驾驶条件和路况实时调整悬挂系统的工作状态，从而提供更好的驾驶体验和性能表现。

悬架设计

双叉臂\双A臂悬挂上叉臂推杆（连接减震器）转向拉杆下叉臂1. 现代方程式赛车都采用从外到内的设计过程，所以首先要确定赛车主要框架参数，包括：外形尺寸、重量、发动机马力等等。

2. 确定悬挂系统类型，一般都会选用双叉架，主要是决定选用拉杆还是推杆。

3. 确定赛车的偏频和赛车前后偏频比4. 估计簧上质量和簧下质量的四个车轮独立负重。

5. 根据上面几个参数推算出赛车的悬挂刚度和弹簧的弹性系数6. 推算出赛车在没有安装防侧倾杆之前的悬挂刚度初值，并计算车轮在最大负重情况下的轮胎变形7. 计算没安装防侧倾杆时赛车的横向负载转移分布8. 根据上面计算数值，选择防侧倾杆以获得预想的侧倾刚度9. 最后确定减震器阻尼率。

10. 上面计算和选型完成后，在重新对初值进行校核。

悬架设计一、悬架主要性能参数的确定悬架应首先保证整车有良好的行驶平顺性和操纵稳定性，这是确定悬架主要性能参数的重要依据（一）、前、后悬架静挠度和动挠度的选择1、偏频与静挠度（1）、n1=12πc1/m 1 n2=12πc2/m 2（2）、fc1=m1g/ c1 fc2=m2g/ c2 （g=981cm/s2）（3）、n1≈5/fc1 n2≈5/fc2式中：n1、n2—前、后悬架的偏频，单位Hz（偏频越低，行驶平顺性越好）；fc1、fc2—前、后悬架在簧载质量m1、m2作用下的静挠度，单位cm；c1 、c1 —前、后悬架的刚度。

表一偏频与挠度车型n/Hz fc/cm Fd/cm货车 1.5~2.2 5~11 6~94轿车0.9~1.6 10~30 7~9大客车 1.3~1.8 7~15 5~8越野车 1.4~2.0 6~13 7~134根据分析，在n1/ n2＜1时的车身角振动要比n1/ n2＞1时小，因此推荐如下：高速车fc2=（0.8~0.9）货车fc2=（0.6~0.8）微型轿车为了改善后座的舒适性，也有设计成后悬架的偏频低于前悬架的偏频，即n1/ n2＞1（注：对于纵置钢板弹簧组成的非独立悬架，悬架的静挠度与弹性元件的静挠度是一样的；对于螺旋弹簧的独立悬架，就有可能是不一样的）2、静挠度与动挠度悬架的动挠度是指由满载位置开始，压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压到其自由高度的1/2或1/3）时，车轮中心相对于车架（或车身）的相对位移。

独立悬挂的分类

独立悬挂的分类独立悬挂是一种常见的汽车悬挂系统，它与传统的刚性桥式悬挂相比，具有更好的舒适性和驾驶稳定性。

在本文中，我们将对独立悬挂进行分类，并探讨其优缺点以及应用场景。

一、前置独立悬挂前置独立悬挂是指汽车前轮采用独立悬挂系统的形式。

这种悬挂系统常见于小型轿车和跑车中，因为它可以提供更好的转向性能和驾驶舒适性。

前置独立悬挂通常采用麦弗逊式或双叉臂式结构。

1. 麦弗逊式前置独立悬挂麦弗逊式前置独立悬挂是一种简单而有效的设计。

它由一个上下两个支柱组成，其中上支柱固定在车身上，下支柱则通过球铰连接到轮毂上。

麦弗逊式前置独立悬挂可以提供良好的行驶稳定性和转向响应，并且相对较为经济实惠。

2. 双叉臂式前置独立悬挂双叉臂式前置独立悬挂通常用于高性能跑车中。

它由上下两个控制臂和一个转向杆组成，可以提供更好的悬挂调整性能和驾驶稳定性。

与麦弗逊式前置独立悬挂相比，双叉臂式前置独立悬挂更为复杂，但也更加高效。

二、后置独立悬挂后置独立悬挂是指汽车后轮采用独立悬挂系统的形式。

这种悬挂系统通常用于高性能跑车和越野车中，因为它可以提供更好的行驶稳定性和通过性。

后置独立悬挂通常采用多连杆式或者麦弗逊式结构。

1. 多连杆式后置独立悬挂多连杆式后置独立悬挂由多个控制臂组成，可以提供更好的行驶稳定性和转向响应。

这种设计通常用于高端跑车中，并且需要较高的维护成本。

2. 麦弗逊式后置独立悬挂麦弗逊式后置独立悬挂是一种简单而经济实惠的设计。

它由一个支柱和一个控制臂组成，可以提供良好的行驶稳定性和转向响应。

这种设计通常用于小型轿车和SUV中。

三、优缺点独立悬挂相对于传统的刚性桥式悬挂具有以下优点：1. 更好的舒适性：独立悬挂可以更好地吸收路面颠簸，提供更加舒适的驾驶体验。

2. 更好的行驶稳定性：独立悬挂可以提供更好的行驶稳定性和转向响应，使得汽车在高速行驶时更加安全。

3. 更高的通过性：后置独立悬挂可以提供更高的通过性，使得越野车在崎岖路面上行驶更加顺畅。

车辆悬架知识

车辆悬架知识车辆悬架是指车辆的底盘系统，它连接了车身和车轮，起到支撑车身、降低震动以及保持车辆稳定性的作用。

悬架系统的设计和性能直接影响着车辆的行驶舒适性、操控性以及安全性。

本文将介绍车辆悬架的基本原理和常见类型。

我们来了解一下车辆悬架的基本原理。

悬架系统的主要任务是通过减震器和弹簧来吸收道路不平和车辆运动带来的震动，保持车身相对稳定。

减震器是悬架系统中的核心部件，它通过控制车轮的运动，使车身保持相对稳定。

弹簧则起到支撑车身的作用，使车辆在通过不平路面时能够保持相对平稳。

悬架系统还包括控制臂、转向节、横拉杆等部件，它们协同工作，使车辆具备良好的操控性。

根据悬架系统的构造和工作原理，可以将车辆悬架分为多种类型。

常见的悬架类型有独立悬架、非独立悬架和半独立悬架。

独立悬架是指每个车轮都有独立的悬挂系统，它能够使车轮在行驶过程中保持相对独立的运动，从而提高车辆的行驶稳定性和操控性。

非独立悬架是指两个相邻车轮共用一个悬挂系统，它的结构相对简单，但对车辆的行驶稳定性和操控性要求较低。

半独立悬架则是介于独立悬架和非独立悬架之间的一种类型，它在结构上介于两者之间。

不同类型的悬架系统适用于不同的车辆和使用环境。

一般来说，高速公路上的轿车多采用独立悬架，因为它能够提供更好的操控性和行驶稳定性。

而越野车和SUV等车型则更适合采用非独立悬架或半独立悬架，因为它们可以更好地适应复杂的路况和颠簸的路面。

悬架系统还可以根据其结构特点进行更细分。

常见的细分类型有麦弗逊悬架、双叉臂悬架、多连杆悬架等。

麦弗逊悬架是一种常见的独立悬架类型，它通过麦弗逊支撑结构来支持车轮的运动。

双叉臂悬架则采用了两个控制臂来支撑车轮，它具备较好的悬架刚度和操控性能。

多连杆悬架是一种较为复杂的独立悬架类型，它通过多个连杆和支撑杆来实现车轮的运动控制，具有较高的工作效率和稳定性。

除了常见的悬架类型外，还有一些特殊的悬架系统。

例如，空气悬架系统可以通过改变气囊的气压来调节车身的高度和硬度，提供更好的行驶舒适性和通过性。

推杆悬挂简介

先解释些名词，在下图中，红色的是推杆（pushrod），蓝色的是转向拉杆，黄圈中是bellcrank（或者rocker，中文名不知道。

）原图：上图中：黑色：推杆（pushrod）黄色：bellcrank红色：阻尼（damper，或者称为避震器）蓝色：防倾杆（anti-roll bar）灰色：扭力杆（torsion bar）注：并非所有推杆悬挂结构中都有扭力杆，有的就是普通的一根轴。

扭力杆可以起到弹簧作用，所以上图的结构中没有弹簧。

但同时也并非有扭力杆的悬挂中就一定没有弹簧，两者经常是共存的，但必须存在其中之一。

下图中黄色部分为羊角（或者称为立柱，upright）Upright特写：一般双A悬挂与推杆式双A悬挂图片对比：（非推杆悬挂）（推杆悬挂）下面是正文推杆或者拉杆是位于车身（对于我们的车子而言是车架）和羊角之间的斜杆。

每个车轮都有一个推杆或者拉杆，但两者是不共存的，因为推杆和拉杆起到的作用是完全一样的，只是方式不同。

两者的区别在于，拉杆在运动中拉bellcrank，推杆则是推bellcrank。

上图中的推杆（当车轮在遇到颠簸或者过弯被向上推时，推杆降bellcrank向上推动）与车身上部的bellcrank以及羊角的下端连接。

拉杆悬挂则与之相反，与位于车身下部的bellcrank以及羊角的上端相连，如下图：拉杆和推杆相比具有的优点是：1、由于拉杆收到的更多是拉伸的力，所以拉杆本身可以比推杆更细一点。

2、悬挂部分整体重心更低。

但实际选择的时候需要考虑赛车整体布置以及其他部件特性来确定优劣，我们的赛车将使用推杆悬挂。

Bellcrank，也被称为rocker或者linkage，起到类似于杠杆机构的作用，将推杆或者拉杆的运动转化为扭力杆的旋转运动以及弹簧、阻尼的上下运动。

Bellcrank上同时也有防倾杆的安装点和悬挂行程的感应器。

Bellcrank在把推杆运动传递到弹簧阻尼的过程中存在一个放大的效果，也就是说，弹簧和阻尼运动的行程将大于车轮本身的行程（传统悬挂则与之相反）。

赛车结构介绍

赛车结构介绍
赛车是一种高速运动的机械装置，其结构设计是为了在高速行驶时保证安全和稳定性。

赛车的结构可以分为以下几个部分：
1.底盘
底盘是赛车的基础，它支撑着整个车身和发动机。

底盘通常由钢管或碳纤维材料制成，以保证足够的强度和刚度。

底盘的设计还要考虑到车身的重心和重量分布，以确保车辆在高速行驶时的稳定性。

2.发动机
发动机是赛车的心脏，它提供了足够的动力和扭矩，使赛车能够在高速行驶时保持稳定。

赛车通常采用高性能的内燃机，如涡轮增压发动机或自然吸气发动机。

发动机的设计还要考虑到重量和体积的限制，以确保车辆的整体性能。

3.悬挂系统
悬挂系统是赛车的重要组成部分，它可以保证车辆在高速行驶时的稳定性和舒适性。

赛车通常采用独立悬挂系统，以确保每个车轮都能独立地运动。

悬挂系统的设计还要考虑到车辆的重心和重量分布，以确保车辆在高速行驶时的稳定性。

4.制动系统
制动系统是赛车的重要组成部分，它可以保证车辆在高速行驶时的安全性。

赛车通常采用高性能的制动系统，如碳陶瓷制动盘和六活塞制动卡钳。

制动系统的设计还要考虑到车辆的重心和重量分布，以确保车辆在制动时的稳定性。

5.空气动力学
空气动力学是赛车设计的重要组成部分，它可以提高车辆的速度和稳定性。

赛车通常采用各种空气动力学设计，如前唇、后扰流板和侧裙板。

空气动力学的设计还要考虑到车辆的重心和重量分布，以确保车辆在高速行驶时的稳定性。

赛车的结构设计是为了在高速行驶时保证安全和稳定性。

赛车的各个部分都需要精心设计和制造，以确保车辆的整体性能。

F1赛车悬挂设计流程简介

F1赛车悬挂设计流程简介F1赛车悬挂设计流程简介尽管数字计算工具发展迅速，悬挂设计仍然不为大众所知。

特别是对于公路汽车，悬挂设计方面的资料非常少，因为悬挂设计需要考虑的因素特别多，而且这些资料往往是保密的。

对于赛车悬挂设计来说，公路车辆悬挂的某些设计目标可以忽略，赛车悬挂设计主要着眼于使赛车获得最大机械抓地力，即使如此，悬挂设计仍让是一项庞大的系统工作。

一般说来，当工程师在设计一辆F1赛车时，通常需要考虑赛车在飞驰过程中的4个动模态特征（赛车的头部和尾部连线为X轴，赛车左侧与右侧连线为Y轴，垂直于地面为Z轴）：1）俯仰：赛车有绕着Y轴旋转的趋势。

2）侧倾：赛车有绕着X轴旋转的趋势。

3）弹跳：轮胎与地面接触面沿Z轴做上下直线运动。

4）翘曲：轮胎与地面接触面沿Z轴做上下非匀速直线运动。

上述动模态特征主要由赛车前、后两轴的悬挂刚度和侧倾刚度决定。

赛车行驶过程中，当簧下质量与赛道路面间相对运动为零时，可以获得理想化最大的赛车抓地力；换句话说，赛车簧下质量的几何重心的运动轨迹与赛道表面轮廓形状完全平行。

很明显，在现实世界的工程应用中，这是无法达成的理想目标，那么尽可能地减小簧下质量与地面间的相对运动就是悬挂设计的主要目标之一，通常设计工程师会在满足所有性能要求的前提下选择最小的弹簧刚度。

但同时，设计者为了控制制簧上质量与赛道表面间的相对运动需要选择较大的弹簧以及减震器刚度。

所以，为了分别控制簧上质量与簧下质量，关于弹簧和减震器性能选择存在一对无法避免的矛盾，无论是悬挂设计工程师还是赛场调教工程师都需要靠车队多年积累的数据和经验来对两个参数进行优化选择，并根据现场赛道和气候条件做出最终抉择。

讲解到此处，还需要引出一个参数名词——弹跳频率（bounce frequency），随着赛车质量而发生变化，从公路民用车到赛车，弹跳频率约为0.8到 1.5Hz之间，然而F1赛车的弹跳频率大约为2.0Hz。

在设计F1赛车悬挂时，后轮轴的设计弹跳频率都会比前轮轴高一些，这主要是为了在起伏赛道上消除赛车的俯仰趋势。

详解双叉臂独立悬挂

在常见的几种独立悬挂结构中，双叉臂式悬架被公认是操控性最出色一种，绝大多数的性能跑车乃至于F1赛车使用的都是双叉臂的悬架结构。

那么下面车168就带大家一起了解一下这种最具有运动基因的悬挂形式。

历史及概述：由于叉臂长的很像许愿骨，所以得名double wishbone suspension（双愿骨式悬架）双叉臂悬挂也叫做双A臂悬挂或者双摇臂悬挂，属于双横臂悬架中的一种，英文名为double wishbone suspension（双愿骨式悬架），这个名字据说来源于西方圣诞节上一种吃火鸡的习俗，当人们开始吃的时候，首先要对火鸡身上一根V字形的骨头许愿，而这根骨头就叫许愿骨（Wish bone）。

而因为在双叉臂悬架结构中的A臂或者是V臂和许愿骨的形状非常相似，故得名双愿骨（double wishbone）式悬架。

packard 120是首款使用了双叉臂悬挂的量产车双叉臂悬架最早出现于上世纪30年代，当时的方程式赛车已经开始使用类似双叉臂的悬挂结构，而1935年，来自美国底特律的汽车制造商packard在旗下车型packard 120上首次使用了双叉臂悬挂，作为当时豪华汽车的代表，pachard创造性的在量产车上首次使用了这种结构复杂的悬架，从而提升车辆的操控性能。

时至今日，双叉臂悬挂仍旧在除了各种性能跑车、豪华轿车和大型SUV上广泛使用。

关于双叉臂悬架起源的误区相似的结构让不少人误以为双叉臂悬挂来源于麦弗逊悬挂（左：麦弗逊；右：双叉臂）此前，在网络上流传着一种错误的说法，认为双叉臂悬挂的灵感来自于麦弗逊悬挂，是由麦弗逊悬挂改进得来的。

这个说法的根据就是双叉臂悬挂和麦弗逊悬挂都拥有相似的A 字形下摆臂和支柱式减震器的结构，所不同的是双叉臂结构在减震器上方还增加了连接车轮的A臂。

不过在事实上，双叉臂悬挂和麦弗逊悬挂并没有任何亲缘关系。

为何这么说呢？前面我们说过，早在上世纪30年代，双叉臂悬挂就已经开始在赛车运动上大量使用，而1935年则首次被使用在了量产的商品车上，而麦弗逊悬挂开始研发的时间为上世纪30年代中期，其设计灵感则是来源于飞机的起落架，而首次出现在商品车上则是在1949年的福特Vedette上。

FSE方程式赛车悬架和车架的设计介绍

FSE方程式赛车悬架和车架的设计介绍首先让我们来看悬挂系统的设计。

悬挂系统是赛车性能的关键之一，它负责车辆的悬挂和减震功能。

常见的悬挂系统包括双横臂悬挂、麦弗逊悬挂以及多连杆悬挂等。

这些系统的设计目标是提供稳定的悬挂和减震，保持赛车在高速行驶过程中的稳定性和操控能力。

在FSE方程式赛车中，双横臂悬挂是最常见的选择。

双横臂悬挂由上下两个横臂组成，它们连接在车轮和车架之间，通过控制横臂的连接点，可以改变车轮的角度和车辆的姿态。

这种悬挂系统具有良好的悬挂刚度和减震能力，能够提供灵敏的操控和高速稳定性。

减震器是悬挂系统中的关键部件，它通过控制车轮的上下运动来减少车身的震动。

在FSE方程式赛车中，减震器通常采用液压减震器，它利用液体的阻尼效果来控制车轮的运动。

减震器的设计需要考虑赛车在高速行驶和高负荷情况下的稳定性和减振效果。

除了悬挂系统，车架也是FSE方程式赛车设计中的重要部分。

车架是赛车的骨架，它需要具备足够的刚性和强度，以承受高速行驶和强烈的冲击力。

车架通常采用高强度材料，如碳纤维复合材料，以提供轻量化的同时不牺牲结构强度。

在车架的设计中，还需要考虑到空气动力学效应。

FSE方程式赛车的车架通常采用流线型设计，以降低风阻和提高汽车的速度。

车架上会安装机翼和扰流板等辅助空气动力学设备，以增加下压力和稳定性，提供更好的操控性能。

此外，车架的设计还需要考虑底盘的布置和驾驶员的安全。

赛车底盘的设计要求低重心和最小的阻力，以提高车辆的操控性能。

车架还需要提供足够的空间来容纳驾驶员和各种设备，同时保护驾驶员免受冲击和碰撞的伤害。

总之，FSE方程式赛车的悬挂系统和车架是保证车辆性能和操控能力的重要组成部分。

悬挂系统负责提供稳定的悬挂和减震功能，而车架则承载车辆的结构强度和空气动力学效应。

通过合理的设计和材料选择，可以使FSE方程式赛车达到卓越的性能和安全性。

大学生方程式赛车后悬架系统设计

副 3. 运动仿真
从图中可以看出悬架从110mm移动到180mm满足规则要求，轮距变化为
（6810.3-676.5）2mm=9.06mm。轮距变化很小
整车装配图
如有购买意向，请联系281266983
大学生方程式赛车后悬架系统设计
1.悬架参数计算
1.1 悬架选型：双横臂式独立悬架
高速赛车对操纵稳定性要求较高，同时基于结构、成本费用、空间尺寸等的考虑，赛车一般都采用双横臂式独立悬架。双横臂悬架又可分为： 1.推杆不等长双横臂悬架 2.拉杆不等长双横臂悬架 3.无推拉杆不等长双横臂
悬架。
推杆不等长双横臂悬架
Von-Mises
应力 (mN/mm^2(kPa))
Min Principal
Max Principal
1.056e+00 4
3.158e+00 3
1.113e+00 4
Max Shear
5.821e+0 03
-7.371e-
-6.833e-
-5.581e-
0.000e+0
1.126e+00
-
-
5.963e+0
2. 刚度：国内外 FSAE 赛车的前后偏频一般在 2.4～3.0Hz 范围，且前高后低，后悬架选择2.6Hz。
3. 相对阻尼系数 4. 减震器阻尼系数 5. 最大卸荷力F0
2.悬架建模
a) 后轴设计 b) 控制臂设计 c) 摇臂设计 d) 半轴设计 e) 轮毂设计 f) 支耳设计 g) 减震器设计
后悬架装配图
划分网格应力分布
位移安全系数
支耳应力分析报告
Subcase - Static Loads : Number of Iterations = 1 位移 (mm)

F1赛车悬挂系统介绍

SuspensionBy Steven De Groote on 26 Aug 2009, 09:52Even though the suspension of Formula One cars are set up to be incredibly stiff, these are one of the most important things to make a car drivable. It is probably one of the most difficult things that can be set on a car, and influences understeer and oversteer hugely. As tires are the only contact between the car and the road surface, you can image how important it is to keep the tires as good as possible on the track, no matter what bump or speed the car may encounter.Forces to cope withWeight transfer is the general term for most forces a car undergoes in any change of condition. It is a shifting of loading on the four outmost corners of the car. Acceleration means load is transferred to the back of the car, the opposite occurs when braking. In corners, most weight becomes lying in the two outside wheels. These kinds of weight transfer can be expressed and calculated with the following formula:dW = (m * h * a) / t∙with dW symbolising the total weight transfer due to an acceleration a (m/s²),∙ a total vehicle mass m (in kg),∙h the height is the height of center of gravity,∙t is the track width. (For longitudinal weight transfer, use wheel base instead of t).Different types of weight transfer:∙Heave is the motion of the chassis when all four wheels go up or down ini.e. when a car drives through Aux Rouges at Spa, that car is pusheddown onto the track, due to the surface which is basically a narrow valley.When thus driving over a hill, the opposite occurs and the car wants to fly away.∙Pitch is when the front and rear of the chassis go in opposite directions, either up or down. This occurs at braking when the car seemingly bends forward, or accelerating so that the car want to raise its nose.∙Roll is a side-to-side movement of the car. The suspension on the outer side of the car compresses while the inner suspension extends. Thisoccurs during cornering.∙Warp is the movement of the diagonally opposed wheels in opposite directions i.e. the front left suspension compresses as the right rearextends.∙Yaw is the rotation of the car in a horizontal plane around a vertical axis.This occurs during cornering.Weight transfer has to be absorbed or taken up by the suspension system, otherwise it will be expended at the tire contact patch meaning a loss of adhesion and a spin-out. How this weight is divided between the front end suspension and the rear end suspension is a relationship known as 'roll couple distribution'.Suspension technologyThe above picture shows the virtual front of a formula one car without its nose.I must say virtually, as in reality, the rockers (see further) cannot be seen when taking off the nose, as they are placed a little deeper into the chassis.Pushrod and pull rods are the diagonal bars between the car's body and the upright (where the suspension arms are attached to the wheels, near the brakes). There is always one for each wheel, but a car does not have pull and push rods at the same time. That would be completely useless, as these arms just do the same, it's only another way to get the same effect. The difference can be found in its name, as the pull rod pulls the rocker, while the push rod pushed it. On the picture we have push rods (when the wheel is pushed up, due to a bump or a turn-in, the push rod pushes the rocker up) connecting a rocker in the upper part of the chassis with the lower upright. A pull rod goes the other way, connecting a rocker located low in the chassis, with the upper side of the wheel, almost where the upper suspension arms meet the upright. Pull rods were first brought to Formula 1 by Gordon Murray with Brabham in the 70s but gradually disappeared at the rear and then also at the front when teams started using high noses. It was Adrian Newey who put the pull rods back on the Formula One radar when introducing them in 2009 on the Red Bull RB5, a car that had brilliantly tight rear packaging compared to its competitors.Unless regulation changes are introduced however, pull rod front suspension is unlikely to return any time soon.Rockers are also known as bell cranks or linkages.This is the lever that translatesthe push\pull rods motion into the rotary force on thetorsion bar and the up/down motion of the damper. therocker also has mounts for anti roll bars (often referredto as ARB) and sensors for wheel travel. The rocker translates the wheel movement onto the dampers with a multiplicator. The movements of the damper are thus larger than those of the wheel itself. That means if a wheel moves 1cm, the damper will undergo a movement of about 2 to 3 cm (these are only estimated numbers). It's partially this principly of multiplicating the movement onto the damper that causes the enormous stiffness of the suspension.On this particular drawing you can also notice the torsion bar passing trough the middle of the rockers. The torsion bar is thereby fixed onto the chassis, allowing the rocker to rotate around it. When a wheel pushed the rocker up, it twists and pushed the damper down.As you can also see on the picture, both rockers on each side are connected with each other with an anti-roll bar(roll : see types of weight transfer). Anti-roll bars resist roll by twisting themselves, acting as torsion springs.The anti-roll bar should be handling approximately 50% of the front roll resistance, with the other 50% split between the front springs. To avoid some misunderstandings, a roll bar has nothing whatsoever to do with spring rate. Changing bars can only make the front end stiffer or softer in terms of roll rate and not spring rate. The springs or torsion bars are the parts of the suspension that actually absorb the bumps. In simple terms, the softer the suspension on the car, the quicker it will travel through a corner. This has the adverse effect of making the car less sensitive to the drivers input, causing sloppy handling. A harder sprung car will have less mechanical grip through the corner, but the handling will be more sensitive and more direct, ideal for circuits such as Monaco where the drivers must be inch perfect between the barriers.Shock absorbers on the other hand dampen the motion of suspension. They do not absorb impacts, but damp the motion of the vehicle. As the name itself says, it particularly acts on the first impact, while the springs work during the entire event. If you would have a car with springs, but no or bad shock absorbers, you will keep bumping up and down for a while, and in corners, a wheel might get off the ground a lot easier, because the opposite wheel bendsdown too much. Shock absorbers are thus tie-down devices for springs which control the springs' oscillation. Oscillation is the up and down movement of a spring, and unless it has a damping device on it, the spring will oscillate infinitely until internal friction in the spring stops its movement. Shock absorbers can be adjusted for rebound and bump.F1 springs are made by specialist companies like Eibach and Koni, with springs often designed in part by the F1 teams to suit certain characteristics.Packers or bump rubbers can be used to prevent the springs or torsion bars compressing too far. This allows the suspension to be soft, and prevents the car from hitting the ground due to high downforce or sudden track level changes. These packers should although not come into play in corners, because if the suspension is that soft that it leans on the packers in a corner, no more energy is dissipated into the suspension, which results in decreased grip. They are useful on modern cars to preserve the wooden plank under the car, the rules stating that no more than 1 mm can be worn during the race. (Hence Schumacher's exclusion from the Spa GP of 1994)。

FSE方程式赛车悬架和车架的设计介绍

FSE方程式赛车悬架和车架的设计介绍（只翻译悬架部分）Edmund F. Gaffney lll and Anthony R. SalinasUniversity of Missouri-Rolla 概要这是一篇基于UM-Rolla队设计经验的有关SAE方程式赛车悬架和车架的设计介绍性文章。

在这里呈现的是一些基础理论和方法，所以一些刚起步的队伍可以遵循这里面的一些基础来设计他们的赛车。

所列举的例子是参照于UM-Rolla队的1996年的参赛数据。

1.悬架几何学悬架几何方面关注于悬架设计的一些基础性知识并着重于UM-Rolla队1996年的设计。

FSAE的悬架由于受过弯速度的限制只能在汽车动力学很狭隘的一个领域内运作，正如你所知道的，过弯速度又是受到跑道尺寸的限制。

因此，FSAE悬架的设计应该严格遵守比赛的要求。

例如，汽车的轮距和轴距是影响操作稳定性至关重要的因素。

这两个方面不仅影响着载荷转移，同时还影响着过弯半径。

此外，我们不仅只能关注于悬架的几何学方面，还得考虑元件的价格还有市场上是否能买得到。

例如，inboard suspension很容易在市场上买到而outboard suspension可能比较便宜些而且制作起来也更加容易些。

UM-Rolla队使用推杆驱动的螺旋弹簧独立悬架系统。

做出这样的决定主要是因为受到安装技术的限制。

此外，不管是对裁判还是对供应商来说，inboard suspension更为适合如今的赛车。

尽管我们所讨论的是上下臂不等长的悬架系统，但你要知道的是这其中的大部分概念对于其他的悬架系统也同样适合。

轮距如图1所示，轮距是汽车左右两侧车轮中心线之间的距离。

对于过弯来说，这是非常重要的一个概念，因为它可以抵制重力作用于质心的惯性力（CG）和作用于轮胎的侧向力所共同产生的倾覆力矩。

对于赛车设计者来说，轮距是影响赛车横向负荷转移的一个至关重要的因素。

这也就是说，在悬架的运动分析之前，设计者一定要对轮距有个深刻的了解。

揭秘F1赛车科技(一)：车身、底盘

【知识贴】揭秘F1赛车科技（一）：车身、底盘现在中国的F1车迷几乎在以几何级数增长，这项刺激的运动正吸引越来越多的人周末坐在电视机前。

而作为一个高科技的综合体，F1赛车本身就是一个夺目的焦点，所以，此次我们便来看看，F1赛车究竟主要蕴含了那些先进技术。

而鉴于整车系统的庞杂，我们将分为车身底盘、动力及制动系统、空气动力学及TC系统三个篇章为大家逐次讲解：车身及底盘部分驾驶舱相信所有人对今年宝马车手库比卡从撞车事故安然无恙的生还，并且两天之后就出院的奇迹记忆犹新，当时彻底损毁的赛车仅剩的那部分就是驾驶舱，这个保护车手免于事故伤害的部分正是F1赛车上最坚固的部分。

驾驶舱在F1赛车上处于车身结构的中央位置，它的前面是前鼻锥和前悬，后面则是引擎和后悬架，它是一种单壳体结构，行话称之为“tub”。

在结构上它是底盘的一部分，也是车手的救生舱。

宝马索伯F1赛车的单壳体，微观上是蜂窝状结构碰撞后仅存的救生舱救了罗伯特库比卡驾驶舱都是根据车队正式车手的身材量身打造，用很多层碳素纤维粘合而成，并且在高温中定形，要知道碳纤材料的强度是同等质量钢的5倍，所以驾驶舱几乎是金刚不坏之身。

F1有条基本规定是车手在不移动任何部件（但是必须拆下方向盘），可以在五秒之内离开驾驶舱，所以驾驶舱必须有足够的结构强度，而且不能在碰撞中飞出任何零件。

驾驶舱的前后部分是所谓吸能区，在碰撞中就像我们看到的，它们都会变成碎片，以此尽量分散冲击力。

驾驶舱的顶部（引擎进气口）包括T 形臂也是非常重要的安全设计，它们可以保护车手的头部在翻滚中不会受伤，和敞篷跑车上的防滚架原理一样。

为了减小来自侧面的碰撞碎片对车手的头部的伤害，驾驶舱侧沿也被有意加高。

翻车事故中车顶的T形臂充当了防滚架的角色，它也是安装摄像头的地方，根据颜色可以区别车队的一号和二号车手我们都知道市面上的量产车要经过一些碰撞测试，比如著名的Euro-NCAP（欧洲新车安全评鉴协会）。

虽然欧盟的标准在世界上已经算是最严格的了，但是诸如54km/h的正面碰撞测试拿到F1来可以说几乎没有任何意义。

拉杆悬挂与推杆悬挂

悬架是决定一辆赛车操纵性能的关键因素，也是调教一辆赛车最困难的方面，决定一辆赛车是倾向转向过度还是转向不足。

要集中解决的问题：当条件发生变化时的载荷转移问题是悬架要解决的主要的问题，载荷转移将改变加载在四条轮胎上的负荷，加速时载荷向后轮转移，制动时则产生相反的效应。

在弯道中，更多的载荷加在外侧的轮胎上，这些载荷的转移可以用以下公式来描述：dW = (m * h * a) / tdW用来表示全部质量的转移，用加速度表示m表示总质量用kg表示h描述重心的高度t描述轮间距质量传递的不同方式：升降是指赛车的四条轮胎同时上升或下降，比如在斯帕这样上下起伏的赛道上，赛车经过一个低谷时像是被按在赛道上，当经过高处时，赛车相反的像是要飞起来。

俯仰是赛车前部与后部在同一垂直平面内向相反方向运动，在制动时后部翘起，加速时鼻锥向上抬起。

侧倾是赛车从一边到一边的来回运动，在弯中时外侧悬架被压缩同时内侧伸张。

翘曲是位于对角线的两轮胎发生相反方向的运动，比如左前悬挂压缩，右后悬挂伸张。

偏航是位于水平面的赛车绕一竖直的轴发生转动，主要发生在弯中。

质量转移会被悬挂系统吸收或传递，如果不是这样的话轮胎将被迅速消耗，丧失粘附力从而打滑。

质量如何在前悬挂末端与后悬挂末端被分配就是被称为“成对分配”关系的问题。

悬架技术：推杆与拉杆是在车体与竖直面之间倾斜的杆件（在这里竖直面就是与悬臂链接的刹车盘支撑结构），推杆或拉杆每个轮子上都有一个，但推杆和拉杆不能同使用。

这两种杆件的工作方式类似，仅仅是用不同的方式获得相同的效果。

他们的不同之处从名字就可以看出，推杆推动摇杆，拉杆则拉动摇杆。

在图中展示的是推杆（当轮胎被路面的凸出顶起或悬架被压缩时推杆向上推动摇杆）与摇杆一起连接在车体的上边部分。

拉杆则是通过另一种方式，与摇杆一起被设置在车体的下方，同时另一边被固定在制动支撑结构的上端，差不多与上叉臂在一起。

拉杆在70年代首先由Gordon Murray的布拉汉姆车队引入F1，但在随后在赛车的尾部首先被渐渐弃用，随着高鼻锥的广泛使用，前悬挂也不再使用拉杆结构。

国内外赛车悬架

国内外赛车悬架悬架系统在赛车运动中的重要性悬架系统是赛车中非常重要的组成部分之一，它直接影响着赛车的操控性、稳定性以及整体性能。

国内外的赛车制造商和车队在悬架技术上进行了大量的研发和创新，以提高赛车的性能和竞争力。

国内赛车悬架技术的发展现状近年来，国内的赛车悬架技术有了长足的进步。

国内赛车制造商纷纷引进先进的悬架技术，以提高赛车的性能和竞争力。

在国内的一些知名赛事中，如中国汽车拉力锦标赛和中国汽车速度锦标赛，悬架技术的进步为车手们带来了更好的操控性和稳定性。

目前在国内赛车市场上，常见的悬架类型包括独立悬架、麦弗逊悬架和多连杆悬架。

其中，独立悬架被广泛应用于赛车中，其设计和调校都非常重要。

独立悬架通常由上下控制臂、悬挂弹簧和减振器组成，通过精确的减振调校，可以实现赛车在高速和弯道中的稳定性和操控性。

另外，麦弗逊悬架作为一种成本较低、结构简单的悬架形式，也在一些低成本赛车中得到了广泛应用。

麦弗逊悬架的配置较为简单，但由于其结构的限制，其调校空间相对较小。

然而，通过合理的调校和改进，仍然可以使麦弗逊悬架发挥较好的悬挂性能和稳定性。

多连杆悬架在国内赛车市场上的应用相对较少，主要用于高性能赛车和超级跑车。

多连杆悬架由多个控制臂和悬挂弹簧、减振器组成，可以根据赛道的不同需求进行调校，提高赛车的操控性和稳定性。

总的来说，国内赛车悬架技术的发展取得了很大的进步，通过引进先进的技术和不断的研发创新，国内赛车制造商和车队在悬架技术上取得了显著的成就。

国外赛车悬架技术的发展现状与国内相比，国外赛车悬架技术有着更加丰富和先进的发展。

在国外的赛车界，悬架技术一直是赛车制造商争相研发和改进的一个重要领域。

世界上许多知名的赛车制造商，如法拉利、兰博基尼和保时捷等，在悬架技术上都有着领先的地位。

他们通过结合先进的材料科技和精密的工艺技术，设计了一系列高性能的悬架系统。

这些悬架系统不仅能够提高赛车的操控性和稳定性，还能够适应不同赛道和驾驶风格的需求。

拉杆悬挂与推杆悬挂

悬架是打算一辆赛车操纵性能的关键因素，也是调教一辆赛车最困难的方面，打算一辆赛车是倾向转向过度还是转向不足。

要集中解决的问题：当条件发生变化时的载荷转移问题是悬架要解决的主要的问题，载荷转移将转变加载在四条轮胎上的负荷, 加速时载荷向后轮转移，制动时则产生相反的效应。

在弯道中，更多的载荷加在外侧的轮胎上，这些载荷的转移可以用以下公式来描述：dW = (m * h * a) /1dW用来表示全部质量的转移，用加速度表示m表示总质量用kg表示h描述重心的高度t描述轮间距质量传递的不同方式：升降是指赛车的四条轮胎同时提升或下降，比如在斯帕这样上下起伏的赛道上，赛车经过一个低谷时像是被按在赛道上，当经过高处时，赛车相反的像是要飞起来。

俯仰是赛车前部与后部在同一垂直平面内向相反方向运动，在制动时后部翘起，加速时鼻锥向上抬起。

侧倾是赛车从一边到一边的来回运动，在弯中时外侧悬架被压缩同时内侧伸张。

翘曲是位于对角线的两轮胎发生相反方向的运动，比如左前悬挂压缩，右后悬挂伸张。

偏航是位于水平面的赛车绕一竖直的轴发生转动，主要发生在弯中。

质量转移会被悬挂系统汲取或传递，假如不是这样的话轮胎将被快速消耗，丢失粘附力从而打滑。

质量如何在前悬挂末端与后悬挂末端被安排就是被称为“成对安排”关系的问题。

悬架技术：推杆与拉杆是在车体与竖直面之间倾斜的杆件（在这里竖直面就是与悬臂链接的刹车盘支撑结构），推杆或拉杆每个轮子上都有•个，但推杆和拉杆不能同使用。

这两种杆件的工作方式类似，仅仅是用不同的方式获得相同的效果。

他们的不同之处从名字就可以看出，推杆推动摇杆，拉杆则拉动摇杆。

在图中展现的是推杆（当轮胎被路面的凸出顶起或悬架被压缩时推杆向上推动摇杆）与摇杆一起连接在车体的上边部分。

拉杆则是通过另一种方式，与摇杆一起被设置在车体的下方，同时另一边被固定在制动支撑结构的上端，差不多与上叉臂在一起。

拉杆在70年月首先由GordonMUrray的布拉汉姆车队引入F1,但在随后在赛车的尾部首先被慢慢弃用，随着高鼻锥的广泛使用，前悬挂也不再使用拉杆结构。